電腦技術的發展日新月異，個人電腦所使用的基本配置之一Enhanced IDE介面的硬碟除了容量不斷提升之外，資料轉輸速度也開始緊追在SCSI介面的硬碟之後（66Mbytes/sec與80Mbytes/sec）。
但是如果硬碟僅有容量與速度的改進，似乎還是不能滿足用戶的需求，因為隨著硬碟容量的不斷增加，速度也不斷爬升，如果不進行其他部分的改良，容量與速度的提升反倒可能為用戶帶來意外的損失。例如，硬碟速度提升，使硬碟更容易因為外來的震動而導致硬碟內碟片的表面出現毀損，進而影響到儲存資料的穩定性;容量提升則讓使用者在硬碟出現不良狀況後,因為高容量而使原本只會損失少部分資料變成損失非常大量的資料。
因此，硬碟除了在提升資料的儲存容量以及資料的轉輸速度之外，也一定要有其他改進的技術來輔助新一代的硬碟才行。下面就讓我們來介紹新一代硬碟採用了什麼新的技術，未來的硬碟技術又會有什麼樣的發展趨勢。
馬達轉速與單一碟片容量
要提升硬碟的效率一般來說會有兩種方式:一種是提升硬碟的馬達轉速，讀者不難看出市面上最普遍的硬碟其馬達轉速是5400RPM（Revolutions Perminute，轉/每分鐘），也就是馬達每分鐘轉5400轉。
如果硬碟在其他所有的硬體環境都不改變的情況下，把馬達轉速從5400RPM提升到7200RPM甚至10000RPM時，讀者可以似想一下，硬碟裏的碟片轉動一圈所需要耗費的時間就會因為馬達轉速的提升而縮短，所以在檔的搜尋、定位所需要花的時間也會相對縮短，進而提升硬碟的資料傳輸效率。
除了馬達轉速不斷地提升之外，硬碟內部的磁碟片其單一碟片的容量（或者資料儲存密度）也不斷地改進，而單一碟片容量的提升代表著兩種意義:一種就是硬碟的總容量可以往上提升，讀者可以想想看，因為硬碟的高度是固定的，所以硬碟的內部可以安置的碟片數量就會有一定的限制，因此硬碟的總容量就會因碟片數量的多少與單一碟片的容量而有所變化。
我們舉一個簡單的例子來說，富士通第十三代（比酷鳥系列）的硬碟單一碟片的容量為4.32Gbytes,而以3.5英寸硬碟來說，高度通常都在1.02英寸也就是2.59釐米，裏面最多可以“塞”進四張碟片，讀者可以計算一下4.32×4會是多少容量了，所以比酷鳥系列的硬碟最高容量會是17.3Gbytes左右。
另一方面，在相同的馬達轉速下，因為單一碟片容量的提升，在每旋轉一圈速度固定的情況下，容量比較多的碟片就可以讀取到更多資料，結果就會形成在相同的馬達轉速情況下，得到較高的資料輸率。
數據緩衝區（Cache Memory）
增加資料緩衝區Cache Memory是另一個硬碟技術發展的趨勢，讀者可以從最近的高端硬碟規格裏見到，只要是定位在伺服器或工作站等級電腦使用的硬碟，其資料緩衝區Cache Memory部分都大幅提升到2MB，相信以後硬碟的資料緩衝區還會越來越大。
為了適應硬碟容量越來越高、馬達的轉速越來越快的趨勢，每一家硬碟製造商勢必採用一些新技術，來確保硬碟內資料的穩定性與安全性，雖然當硬碟由PIO驅動模式進入到DMA驅動模式時，硬碟本身都提供了S.M.A.R.T.自我監視、分析的回報技術，但是在個人電腦作業系統還沒完全支援之前，硬碟的S.M.A.R.T.幾乎沒運用上，讀者在看完下文後可以知道:除了不斷提升硬碟容量與馬達轉速之外，硬碟生產廠商還會不斷推出許多新的技術，讓用戶可以很安心地使用這些既快又穩的硬碟。下面就是各硬碟製造商在新一代硬碟中所運用的新技術。
Western Digital的Data Lifeguard
前段時間Western Digital所推出的魚子醬系列硬碟，多出了一個“Data Lifeguard”的賣點，到底什麼是Data Lifeguard呢？硬碟有了Data Lifeguard的特點後，對消費者有什麼好處與幫助呢？
要介紹Data Lifeguard之前一定要先提到S.M.A.R.T.，也就是Self Monitoring，Analysis，and Peporting Technology（自我監視、分析回報技術）。這種自我監視、分析與回報的技術，可以讓硬碟資料更安全，在硬碟快要“壽終正寢”前，提早通知使用者，先把硬碟內所儲存資料儘快備份或轉移它處。
Data Lifeguard就運用了S.M.A.R.T.技術，簡單地說，Disk Lifeguard在硬碟持續開機（也就是馬達持續轉動）八小時後，也就是每隔八小時，“硬碟本身”就自動地掃描偵測硬碟內部，如果遇到可能快要產生壞磁區（Bad Sectors)的部分時，就趕快把些磁區上的資料轉移到狀況良好的磁區上面，並且做好資料在硬碟上所需的連接。
我們在這裏特別把“硬碟本身”加上引號，目的就是要強調Data Lifeguard的所有動作都是硬碟本身就可以啟動、執行的，不需要主板或其他工具程式配合。所以用戶不需要安裝額外的工具軟體，只要硬碟的電源開著，每隔八個小時Data Lifeguard就會做一次掃描、分析與修復的動作，完全不需要假手他人。並且Data Lifeguard會在硬碟處於Idle（硬碟15秒鐘沒有任何動作）的情況下才會工作，一旦Data Lifeguard準備開始掃描、分析與修復的動作時，如果硬碟還有其他的工作需要完成時，Data Lifeguard就會往後延長15分鐘（再加15秒的Idle時間），再開始自動掃描、分析與修復的動作，所以用戶不需要擔心Data Lifeguard功能會影響到硬碟的工作效率。
Quantum的SPS（Shock Protection System）
SPS（Shock Protection System）是新一代Quantum硬碟所新增的技術。讀者應該都知道，硬碟非常怕震動，不管電源是否已經啟動，只要硬碟受到了撞擊或震動（shock and vibration），或多或少總有資料受到一定程度的損傷，如果處於運轉狀態的硬碟受到強烈震動或撞擊，所造成的“傷害”會更大。
內含了SPS功能的硬碟就可以承受較高G數的衝擊，這種技術可以把硬碟因衝擊而造成的損害降到最低的程度。這個G可不是千克的G喔！這是重力加速度的單位。
Quantum自Fireball EL系列之後所推出的硬碟都內含了SPS功能。
Quantum的DPS（Data Protection System）
DPS(Data Protection Sydtem）是Quantum近來提出的另一項新技術，它可以讓用戶確定自己的硬碟是否真正發生了問題。用戶可以在Quantum的網站上下載qdps.exe軟體，只要在任何時候覺得硬碟“怪怪”的，似乎有問題時，就可以用軟碟開機，執行qdps.exe，讓這一個DPS工具程式幫你測試一下硬碟有沒有問題。但是請使用者必須先確定:一定要是Quantum品牌Enhanced IDE介面且支援S.M.A.R.T.規格的硬碟才可以,換句話說SCSI介面的硬碟並不適用DPS。
qdps.exe程式會檢查硬碟的S.M.A.R.T.資料緩衝區，以及其他基本的隨機檢查測試等等,而最重要的是qdps.exe所進行的測試絕對不影響到硬碟裏面所儲存的資料。
送修硬碟是很痛苦的，如果硬碟本身其實沒問題，卻因廠商或代理商的維修工程師為進行必須的測試程式而格式化掉硬碟裏的資料時，那不是損失會更慘重嗎？有了qdps.exe，用戶就可以判定硬碟是否真的需要送去修理了。
Quantum新一代的硬碟都已經提供了DPS功能，而且qdps.exe工具程式可以在Fireball 540/1080、Fireball 640/1280、Fireball TM、Fireball ST、Fireball SE、Fireball EL、Fireball EX、Fireball CR、Fireball Plus KA等硬碟上工作。
Maxtor的MaxSafe
MaxSafe是Maxtor在金鑽二代系列硬碟使用的新技術，該技術提供了ECC錯誤修正碼（Error Correction Code）功能，那麼到底這個ECC功能有什麼特殊作用呢？如果讀者留意到PC-100規格的SDRAM記憶體，應該知道在記憶體模組上也有ECC這個玩意兒，而且Intel Pentium Ⅱ 350MHz以上的CPU，其內部的L2 Cache也擁有ECC錯誤修正碼的功能。
所謂的ECC是指以一種複雜的編碼演算法，當傳輸一筆資料時，額外採用幾個位元元來當成錯誤修正的判別碼，就是通過一種複雜的編碼演算法計算來產生（個人電腦記憶體模組上僅提供一個位元的錯誤修正碼），所以只要資料在傳輸的過程當中出現了錯誤，就可以通過一個錯誤修正碼來修復不正確的資料，確保資料的正確性。
金鑽二代系列硬碟採用了每512Bytes的資料提供430Bits的ECC資料，ECC資料量越多，代表偵測與修正資料錯誤的能力越強，金鑽二代系列硬碟所採用的ECC資料量已經是其他廠牌或其他系列硬碟的兩倍，可見金鑽二代系列硬碟在資料的傳輸（讀取寫入）方面，其資料讀寫發生錯誤的幾率應該比其他硬碟要低。
另外MaxSafe也會偵測磁碟寫出入資料時的飛行高度。如果磁頭飛行過高，很可能剛剛要寫入的資料會無法正確的紀錄到硬碟內，而MaxSafe利用Maxtor新發展出來的一個技術，查以偵測寫入資料時的磁頭高度，一旦發現磁頭的飛行高度過高，金鑽二代系列硬碟會標記起來並採取修正措施。
Maxtor的ShockBlock
ShockBlock是Maxtor新一代硬碟所採用的另一種新技術。金鑽二代系列硬碟採用了最新ShockBlock機械設計技術，強化了連接讀寫磁頭的鋼板的剛性（比原來增強25%），並且讀寫磁頭比原來的讀寫磁頭輕40%，這兩種新設計的目的就是在於儘量降低讀寫磁頭彈離碟片的可能性，如果讀寫磁頭沒有彈離碟片，就不會有碟片被讀寫磁頭敲擊而產生屑片的情況發生。
結束語
在看完了以上內容後，讀者應該多少瞭解到未來硬碟的趨勢，在容量速度上除了繼續不斷的提升，在資料的安全性與穩定性部分，每家硬碟廠商也都各自採用了新的技術，對消費者而言，資料安全和硬碟的使用穩定性也可說是更有保障了。 |
發表於 2008-5-2 17:24
|